A fehér törpecsillagok túlnyomó többsége a Napunkhoz hasonló csillagok életútjának végső állomásai. Az ezt megelőző vörösóriás-fázisban a csillag elveszíti légköri anyagának jó részét (a ledobódott gázrétegek alkotják az ún. planetáris ködöt), míg a csillagmag – az egyensúlyi állapot eléréséig – összehúzódik, s kialakul egy nagyon sűrű, kis méretű, inaktív (ezáltal fokozatosan hűlő) objektum – ezt nevezzük fehér törpének. A fehér törpék atmoszférája a legtöbb esetben főként hidrogénből és egy kevés héliumból áll, belsejükben pedig szén és oxigén (nagyobb tömeg esetén magnézium és neon is) található; létezik azonban olyan típusuk is, melyek légköréből hiányzik vagy kevés a hidrogén, s helyette a hélium dominál.
Amerikai, kanadai és francia kutatók 2007-ben felfedezték a fehér törpék harmadik csoportját, melyeket tisztán szénből álló légkör burkol. Az ebbe az osztályba tartozó fehér törpék – eddig nem ismert folyamatok hatására – elveszítették külső hidrogén- ill. héliumrétegeiket; felszíni hőmérsékletük magas, kb. 18 és 23 ezer K közötti.
Ezek az égitestek az elméletek szerint másfajta evolúciós úton jönnek létre: olyan, kb. 9-11 naptömegű csillagok maradványobjektumai, melyek tömege végül nem volt elég a szupernóva-robbanás létrejöttéhez. A szénburkú fehér törpék pontos fizikai jellemzőinek meghatározása és kialakulásuk részletes leírása még várat magára.
M. Montgomery (University of Texas, USA) és kollégái azt vizsgálták, hogy az új típusú fehér törpék között találnak-e olyanokat, melyek periodikus rezgéseket (pulzációt) végeznek. A pulzációs folyamatok analizálása ugyanis az egyik legjobb módszer arra, hogy információkat kapjunk a csillagok belső szerkezetéről (a csillagászat eme kutatási metódusát asztroszeizmológiának hívják, sok hasonlósággal a geológusok szeizmológiájához, amely a földrengéshullámok terjedése alapján következtet a Föld belső szerkezetére).
A McDonald Obszervatórium 2,1 m-es távcsövével végzett megfigyelések eredményeként a kutatók megtalálták az első, pulzáló, szénlégkörű fehér törpét. Pulzáló fehér törpéket már régóta ismerünk (a változócsillagászat ZZ Ceti típusú objektumokként ismeri ezeket), azonban szénből álló légkörrel rendelkező képviselőik közül a Montgomery-ék által vizsgált objektum az első, melynél a csillagrezgések jelenségét megfigyelték.
Az elsőként felfedezett, pulzációt végző szénlégkörű fehér törpe a Sloan Digitális Égboltfelmérés során készített felvételen (SDSS Collaboration)
Az SDSS J142625.71+575218.3 jelű objektum tőlünk mintegy 800 fényévre, a Nagy Medve (Ursa Maioris) csillagkép irányában található. A csillag kb. nyolc perces periódussal pulzál, fényváltozásának mértéke 2-3%. Az elméletek alapján a pulzációt az atmoszféra fokozatos hűlése hozza létre. A kezdetben forró légkörben a szénatomok ionizálva vannak jelen, melyek a hőmérséklet csökkenésének hatására alapállapotba kerülnek – ez a folyamat pedig – eddig pontosan nem tisztázott módon – a rezgések kialakulásához vezethet.
Az SDSS J142625.71+575218.3 fénygörbéje (K. Williams és T. Jones, McDonald Observatory)
A csillagászok reményei szerint további, hasonló objektumok felfedezése és vizsgálata alapján sikerül megérteni a szénatmoszférájú fehér törpék evolúciós folyamatait, valamint jobban megismerni belső szerkezetüket és a pulzáció létrejöttének folyamatát.
A részletes eredmények az Astrophysical Journal Letters folyóiratban jelennek majd meg.
Forrás: Astronomy Now, 2008.05.02.
Kapcsolódó cikkeink:
Szénburokkal fedett csillagtetemek
Új exobolygóvadászok